本文转载自：卫星应用，文：王洪全等
监视是飞机安全飞行和空中交通管理的基础。独立监视手段主要有一次监视雷达（PSR）、多地基雷、A/C/S 模式二次雷达（SSR）及自动相关监视等。自动相关监视依靠航空器自主定位和报告实现，该监视手段主要有约定式自动相关监视（ADS-C）和广播式自动相关监视（ADS-B），其中ADS-B技术在民航得到广泛应用，尤其基于星基的ADS-B技术是未来发展的重要方向。
广播式自动相关监视技术（ADS-B）是一种基于卫星定位、实现对空飞行器监视和追踪的技术。目前，欧洲、美国、亚洲均开展了基于星基的广播自动相关监视ADS-B 方面的研究工作，目前较为成熟的有“铱星二代”系统和“全球星二代”系统。
1.“铱星二代”ADS-B 系统
美国铱星公司与NAV CANADA 公司的合资公司Aireon 通过与Harris 公司合作，开展基于“铱星二代”的星载ADS-B 技术，目标用户是空管、搜救和军方。如图1 所示，“铱星二代”星座携带Harris 公司研制的1090ES 型ADS-B 接收机，可实现单星监视3000 个目标，处理1000 个以上目标，并实现全球覆盖。“铱星二代”于2015 年开始发射，2017 年部署结束。计划2018 年开始用于全球民用客机监视服务。
图1 “铱星二代”卫星通信系统
基于星基的ADS-B 系统通过在“铱星二代”卫星上搭载ADS-B 接收机来实现在地球海洋上空、偏远地区上空以及其他无雷达覆盖区域上空提供飞机位置报告服务，目前该系统仅在卫星上安装1090-ES ADS-B 接收机，没有安装ADS-B 发射机。因此，该系统主要用于飞行监视和追踪，没有空中交通情报服务TIS 广播能力。
2. “全球星二代”ADS-B 系统
美国全球星公司和ADS-B 技术公司联合推出了基于“全球星”卫星的ADS-B 链路增强系统ALAS（ADS-B Link Augmentation System）。该系统采用“全球星”卫星网络和卫星地面站，提供ADS-B 监视及通信服务。如图2 所示，“全球星二代”系统共有8 个轨道面，共48 颗星，轨道高度为1414 km，覆盖南北纬70°之间。2012 年在阿拉斯加州的一座高度1200 多米的深山中利用两架飞机完成了ALAS 的试验。2014 年9 月再次进行了为期4 天7000 英里的双链ADS-B 系统的测试飞行。2016 年9 月，基于全球星的ADS-B 系统与CirrusSR22 无人机进行了飞行测试，飞行中采用两种极端飞行情况以测试链接稳定性，测试结果表明，可以通过星基链路完成良好的监视和实时控制能力。
图2 基于“全球星”的ADS-B 系统
ALAS 系统的设计目标就是强化现有ADS-B网络，以便在传统地基ADS-B 网络覆盖范围之外建立良好的越洋及偏远区域位置跟踪服务。系统支持实时回传飞行数据记录器信息、无人飞机系统（UAS）传感器数据、双向气象和话音等数据。ALAS 系统采用全球星卫星网络和卫星地面站，兼容任何978MHz UAT ADS-B 以及1090-ES ADS-B，卫星上的ADS-B 设备具备发射和接收功能，可支持TIS/FIS 信息的传递。
来源：《卫星应用》2017年第11期
作者：王洪全 刘天华 崔凯 罗斌 欧阳承曦
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